KR20230054943A - 흡음 성능이 향상된 폼 흡음재 및 이의 제조방법 - Google Patents

흡음 성능이 향상된 폼 흡음재 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230054943A
KR20230054943A KR1020210138050A KR20210138050A KR20230054943A KR 20230054943 A KR20230054943 A KR 20230054943A KR 1020210138050 A KR1020210138050 A KR 1020210138050A KR 20210138050 A KR20210138050 A KR 20210138050A KR 20230054943 A KR20230054943 A KR 20230054943A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
foam
absorbing material
base layer
groove
grooves
Prior art date
Application number
KR1020210138050A
Other languages
English (en)
Inventor
김성제
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020210138050A priority Critical patent/KR20230054943A/ko
Publication of KR20230054943A publication Critical patent/KR20230054943A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162—Selection of materials
    • G10K11/168—Plural layers of different materials, e.g. sandwiches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/42—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the shape of the moulding surface, e.g. ribs or grooves
    • B29C33/424—Moulding surfaces provided with means for marking or patterning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/321—Physical
    • G10K2210/3214—Architectures, e.g. special constructional features or arrangements of features
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/321—Physical
    • G10K2210/3223—Materials, e.g. special compositions or gases

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Abstract

본 발명은 흡음 성능이 향상된 폼 흡음재 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로 상기 폼 흡음재는 폼을 포함하는 기재층; 및 상기 기재층의 일면 상에 상기 기재층의 두께 방향으로 오목하게 형성된 복수 개의 홈을 포함하는 패턴부;를 포함하고, 상기 홈은 상기 기재층 상의 어느 한 점을 중심으로 방사형으로 배치되는 것을 포함한다.
상기 폼 흡음재의 제조 방법은 폼을 포함하는 기재층을 준비하는 단계; 및 상기 기재층의 일면 상에 상기 기재층의 두께 방향으로 오목하게 형성된 복수 개의 홈을 포함하는 패턴부를 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 홈은 상기 기재층 상의 어느 한 점을 중심으로 방사형으로 배치되는 것을 포함한다.

Description

흡음 성능이 향상된 폼 흡음재 및 이의 제조방법{A FOAM TYPE SOUND ABSORBING MATERIAL WITH IMPROVED SOUND ABSORPTION PERFORMANCE AND MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 흡음 성능이 향상된 폼 흡음재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 전기차, 공유차, UAM 등 자동차 산업에 큰 변화가 생기면서 적용되는 소재에 대해, 고성능, 경량화 및 박막 소재 등의 기능을 필요로 하고 있다.
특히 흡음재의 역할과 비중이 커지고 있고, 가벼운 소재인 폼 흡음재의 사용 필요성이 많아지고 있다.
NVH(noise, vibration, harshness) 성능의 경우, 차량의 5대 성능 중 하나이며, 차량 실내 소음의 경우 최근 고객의 감성 품질로서도 이슈가 되고 있다.
반경질 우레탄 폼의 경우, 자동차 엔진룸 부위의 소음을 차단하기 위해, 인슐레이션 부품으로 적용되고 있다. 또한, 전기차의 모터 소음 등을 개선하기 위해 모터 근접 부품에도 적용되고 있다. 하지만, 엔진룸 내부 및 모터 근접 부품의 경우 적용할 수 있는 부품 두께가 한정되어 있어, 일정 두께 이상으로 적용이 어렵다.
반경질 우레탄의 경우 일반적으로 흡음 성능이 우수한 소재로, 내부의 셀 구조 내에서 소음이 열로 전환되며 소음이 감소되는 역할을 하며 두께가 증가함에 따라 성능이 향상된다. 내부 셀 구조 제어를 통해서 성능을 향상시킬 수도 있지만, 기타 첨가제가 들어가야 하며, 발포시 첨가제의 분산성 문제 등으로 인해 적용이 어려운 점이 있다.
한편, 대한민국 공개특허 제10-1574380호에서는 표면 양각 패턴 적용을 통해 흡음 성능을 향상시키는 기술을 개시하고 있으나, 양각패턴의 경우, 표면에 추가 프린팅 공정을 통해 적용하는 기술로 중량, 원가 및 두께 상승의 한계가 있고, 시간이 지남에 따라 마모되어 내구성의 한계가 있다. 또한, 자동차용 흡음재로 적용이 불가하며 폼 재질에는 프린팅 기술이 적용 불가하다는 문제점이 있다.
따라서, 상기와 같은 배경 하에, 두께를 증가시키지 않고, 동일한 셀 구조 내에서 반경질 우레탄 폼의 흡음 성능을 향상시키는 흡음재에 대한 개발에 대한 절실한 요구가 증가하고 있다.
한국등록특허 제10-1574380호
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 음각 패턴 적용을 통해 중량, 두께 및 원가의 상승이 없고 내구성이 뛰어난 폼 흡음재 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 더욱 분명해질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폼 흡음재는 폼을 포함하는 기재층; 및 상기 기재층의 일면 상에 상기 기재층의 두께 방향으로 오목하게 형성된 복수 개의 홈을 포함하는 패턴부;를 포함하고, 상기 홈은 상기 기재층 상의 어느 한 점을 중심으로 방사형으로 배치되는 것을 포함할 수 있다.
상기 기재층은 단위 블록 폼의 형태로 형성된 것을 포함할 수 있다.
상기 기재층은 반경질의 폼을 포함할 수 있다.
상기 기재층은 폴리우레탄 폼, 멜라민 폼, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 폼, 폴리에틸렌(PE) 폼, 폴리프로필렌(PP) 폼으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 패턴부는 상기 기재층 상에 일정 거리 이격되어 복수 개로 위치할 수 있다.
상기 패턴부의 어느 하나의 패턴부와 이에 인접한 다른 하나의 패턴부는 어느 하나의 홈을 공유할 수 있다.
상기 홈은 직각 또는 직각에 가깝게 오목하게 형성된 것을 포함할 수 있다.
상기 홈은 깊이가 5mm 내지 15mm일 수 있다.
방사형으로 배치된 복수 개의 상기 홈 중 마주보는 홈 간 거리가 3mm 내지 15mm일 수 있다.
방사형으로 배치된 복수 개의 상기 홈 중 인접한 홈 간 각도가 60° 내지 120° 일 수 있다.
상기 홈은 장변 길이가 5mm 내지 25mm일 수 있다.
상기 홈은 단변 길이가 0.5mm 내지 3mm일 수 있다.
상기 폼 흡음재는 수직 입사 흡음률 측정법에 있어서, 주파수 2.5kHz에서의 흡음률이 0.94% 이상일 수 있다.
상기 폼 흡음재의 제조 방법은 폼을 포함하는 기재층을 준비하는 단계; 및 상기 기재층의 일면 상에 상기 기재층의 두께 방향으로 오목하게 형성된 복수 개의 홈을 포함하는 패턴부를 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 홈은 상기 기재층 상의 어느 한 점을 중심으로 방사형으로 배치되는 것을 포함할 수 있다.
상기 폼 흡음재의 제조 방법의 상기 홈을 형성하는 단계는 상기 홈의 형상과 대응하는 형상을 갖는 금형을 상기 기재층의 일면 상에 가압하는 것을 포함할 수 있다.
상기 폼 흡음재의 제조 방법의 상기 홈을 형성하는 단계는 상기 금형을 120℃ 내지 200℃의 온도에서 가압하는 것을 포함할 수 있다.
상기 폼 흡음재의 제조 방법의 상기 기재층은 폴리우레탄 폼, 멜라민 폼, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 폼, 폴리에틸렌(PE) 폼, 폴리프로필렌(PP) 폼으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 폼 흡음재의 제조 방법의 상기 홈은 직각 또는 직각에 가깝게 오목하게 형성된 것을 포함할 수 있다.
폼 흡음재의 경우, 일반적으로 흡음 성능을 올리는 방법은 두께를 증대시키는 방법이나, 두께를 상승시킬 경우, 중량 및 원가가 같이 상승하고, 두께가 작은 경우는 적용의 제한이 있다. 내부 폼 특성을 변경시키는 것도 성능 개선의 한 방향이나 양산성(분산성 문제) 및 원가 문제로 적용이 쉽지 않다.
종래의 패턴 적용 기술은 코팅 적용을 통한 양극 패턴 적용이었고, 두께, 중량, 및 원가 상승과 내구성의 문제가 있다. 또한, 반경질 폼에는 적용이 불가하다.
본 개발을 통해, 두께 증대 없이 그리고 내부 폼 특성 변화 없이 반경질 폼 흡음재의 흡음 성능 향상이 가능하고, 두께의 증가가 없기 때문에 중량 증가도 없는 장점도 있다.
따라서, 본 기술 적용을 통해 가벼우면서도 얇고 고성능인 폼 흡음재를 구현할 수 있다.
또한 내연차에도 적용 가능하며, 전차종 대상으로 부품 확대 적용이 가능하다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 폼 흡음재를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 기재층을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A` 선에 대응하는 단면도이다.
도 4는 도 1의 패턴 1개를 확대한 확대도이다.
도 5a는 본 발명에 따른 홈의 제1 실시 형태를 도시한 것이다.
도 5b는 본 발명에 따른 홈의 제2 실시 형태를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명인 폼 흡음재의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명인 폼 흡음재의 제조 방법 중 패턴부 형성 단계를 개략적으로 나타낸 설명도이다.
도 8은 실시예 1 및 비교예 1에 따른 흡음률 특성을 분석한 결과이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범 위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.
도 1은 본 발명에 따른 폼 흡음재를 도시한 단면도이다. 이를 참조하면, 상기 폼 흡음재(1)는 기재층(10) 및 상기 기재층(10)의 일면 상에 상기 기재층(10)의 두께 방향으로 오목하게 형성되고, 어느 한 점을 중심으로 방사형으로 배치된 복수 개의 홈(21)을 포함하는 패턴부(20)를 포함한다.
양각과 달리 오목하게 형성된 패턴을 적용할 경우, 두께가 일부 감소하여 흡음 성능이 저하될 수 있기에 각 패턴 인자들의 설계 및 조합이 매우 중요하다.
상기 기재층(10)은 단위 블록 폼의 형태로 형성될 수 있다. 여기서 단위 블록 폼이란 도 2에 도시된 것처럼 사각형의 블록 형태로 이어진 폼을 말한다.
상기 기재층(10)은 반경질의 폼을 포함할 수 있다. 반경질의　폼은 통상 연질폼과 경질폼의 중간 압축강도 및 경도를 나타내는 폼을 말한다.
상기 기재층(10)은 폴리우레탄 폼, 멜라민 폼, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 폼, 폴리에틸렌(PE) 폼, 폴리프로필렌(PP) 폼으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
폼의 재료로는 폴리우레탄 폼이 가장 많이 사용되나, 형상을 유지할 수 있는 반경질 형태는 모두 사용이 가능하다.
상기 패턴부(20)는 상기 기재층(10) 상에 일정 거리 이격되어 복수 개로 위치할 수 있다. 상기 패턴부(20)의 어느 하나의 패턴부(20)와 이에 인접한 다른 하나의 패턴부(20)는 어느 하나의 홈(21)을 공유할 수 있다.
도 3은 도 1의 A-A` 선에 대응하는 단면도이다. 도 1과 도 3을 참조하면, 상기 홈(21)은 직각 또는 직각에 가깝게 오목하게 형성된 것을 포함할 수 있다.
다른 원형, 삼각형, 사각형 등의 구조를 적용할 경우, 표면적이 증가하는 효과보다 두께가 감소하는 부작용으로 인해 성능이 오히려 저하된다. 홈(21)이 직각 또는 직각에 가깝게 오목하게 형성된 경우, 두께가 감소하는 폭을 최소화하고 표면적이 증가하는 효과를 최대화 하면서 흡음 성능을 향상시킬 수 있다.
상기 홈(21)은 깊이(h)가 5mm 내지 15mm일 수 있다.
홈 깊이(h)가 5mm 미만의 경우, 흡음 성능 개선 효과가 미미하고, 15mm 이상 초과 시 형상 유지에 불리하다.
방사형으로 배치된 복수 개의 상기 홈(21) 중 마주보는 홈(21) 간 거리(d)가 3mm 내지 15mm일 수 있다.
홈(21) 간 거리(d)가 3mm 미만일 경우, 가압 과정에서 패턴 형상이 무너지는 문제점이 있고, 15mm 초과일 경우, 표면적 증가 대비 두께가 감소하는 폭이 커져서 흡음 성능이 오히려 저하되게 된다.
도 4는 도 1의 패턴 1개를 확대한 확대도이다. 이를 참조하면, 방사형으로 배치된 복수 개의 상기 홈(21) 중 인접한 홈(21) 간 각도(θ)가 60° 내지 120° 일 수 있다.
홈 간 각도(θ)가 60° 미만일 경우, 홈 간 거리(d)가 감소하여 성형성 및 형성 유지에 불리하고, 120° 초과일 경우, 흡음 성능 향상 교화가 미미하다.
도 5a는 본 발명에 따른 홈의 제1 실시 형태를 도시한 평면도이다. 이를 참조하면, 상기 홈(21)의 형상은 직사각형일 수 있다.
도 5b는 본 발명에 따른 홈의 제2 실시 형태를 도시한 평면도이다. 이를 참조하면, 상기 홈(21)의 형상은 타원형일 수 있다.
상기 홈(21)은 장변 길이(a)가 5mm 내지 25mm일 수 있다.
장변 길이(a)가 5mm 미만이거나 25mm 초과일 경우, 흡음 성능 향상 효과가 미미하다.
상기 홈(21)은 단변 길이(b)가 0.5mm 내지 3mm일 수 있다.
단변 길이(b)가 3mm 미만일 경우, 가압 과정에서 패턴 형상이 무너지는 문제점이 있고, 15mm 초과일 경우, 흡음 성능 향상 효과가 미미하다.
도 6은 본 발명인 폼 흡음재의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
상기 폼 흡음재의 제조 방법은 폼을 포함하는 기재층을 준비하는 단계; 및 상기 기재층의 일면 상에 상기 기재층의 두께 방향으로 오목하게 형성된 복수 개의 홈을 포함하는 패턴부를 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 홈은 상기 기재층 상의 어느 한 점을 중심으로 방사형으로 배치되는 것을 포함할 수 있다.
상기 폼 흡음재의 제조 방법의 상기 홈을 형성하는 단계는 상기 홈의 형상과 대응하는 형상을 갖는 금형을 상기 기재층의 일면 상에 가압하는 것을 포함할 수 있다.
반경질 폼의 경우, 단위 블락 폼의 형태로 발포하고, 원하는 두께로 자른다.
일정 두께로 자른 반경질 폼을 금형으로 가압하는 공정을 통해 음각으로 패턴을 구현한다.
상기 폼 흡음재의 제조 방법의 상기 홈을 형성하는 단계는 상기 금형을 120℃ 내지 200℃의 온도에서 가압하는 것을 포함할 수 있다.
가압 온도가 120℃ 미만이면, 폼이 연질화 되지 않아 표면 깨짐 등이 발생할 수 있고, 180℃ 이상에서는 폼의 탄화 등 표면의 문제가 발생할 수 있다.
이하 실시예를 통해 본 발명의 다른 형태를 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 및 비교예 1 내지 비교예 11
하기 표 1에 나타낸 구성과 패턴 적용 공정을 통해 폼 흡음재를 제조하였다. 상기 패턴 적용 공정은 반경질 우레탄 폼을 발포하고, 원하는 두께로 자른 후 일정 두께로 자른 반경질 폼을 패턴 금형으로 120 내지 200도로 가압하는 공정을 말한다.
[표 1]
Figure pat00001
실험예
먼저, 실시예 1 및 비교예 1 내지 11의 구성으로 상기 패턴 적용 공정을 통해 제조한 폼 흡음재의 성형성과 형상 유지 및 흡음 성능을 측정하였다. 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
[평가 방법]
흡음 성능: ISO 10534-2에 준하여 수직 입사 흡음률 시험기 (Two-microphone Impedance Measurement Tube)를 사용한다. 작은관 (Small tube)를 사용하여 800 Hz~6.4 kHz 영역의 소음을 측정하고 1/3 Octave Band로 1.25 kHz에서 4kHz까지의 흡음률의 평균을 구한다
[표 2]
Figure pat00002
표 2를 참조하면, 종래 기술을 이용해 제조한 폼 흡음재인 비교예 1은 실시예 1에 비하여 평균 흡음률과 2.5kHz에서의 흡음률이 낮은 것을 확인할 수 있다.
또한, 홈 깊이가 5mm 미만인 비교예 2는 실시예 1에 비하여 평균 흡음률과 2.5kHz에서의 흡음률이 낮은 것을 확인할 수 있다.
또한, 홈 깊이가 15mm 초과인 비교예 3은 실시예 1에 비하여 성형성과 형상 유지 수준이 미달되는 것을 확인할 수 있다.
또한, 단변 길이가 0.5mm 미만인 비교예 4는 가압 과정에서 패턴 형상이 무너져 단변 구현이 불가한 것을 확인할 수 있었다.
또한, 단변 길이가 3mm 초과인 비교예 5는 실시예 1에 비하여 평균 흡음률과 2.5kHz에서의 흡음률이 낮은 것을 확인할 수 있다.
또한, 장변 길이가 5mm 미만인 비교예 6은 실시예 1에 비하여 평균 흡음률과 2.5kHz에서의 흡음률이 낮은 것을 확인할 수 있다.
또한, 장변 길이가 25mm 초과인 비교예 7은 실시예 1에 비하여 평균 흡음률과 2.5kHz에서의 흡음률이 낮은 것을 확인할 수 있다.
또한, 홈 간 거리가 3mm 미만인 비교예 8은 가압 과정에서 패턴 형상이 무너져 단변 구현이 불가한 것을 확인할 수 있었다.
또한, 홈 간 거리가 15mm 초과인 비교예 9는 실시예 1에 비하여 평균 흡음률과 2.5kHz에서의 흡음률이 낮은 것을 확인할 수 있다.
또한, 홈 간 각도가 60° 미만인 비교예 10은 실시예 1에 비하여 성형성과 형상 유지 수준이 미달이고, 평균 흡음률과 2.5kHz에서의 흡음률이 낮은 것을 확인할 수 있다.
또한, 홈 간 각도가 120° 초과인 비교예 11은 실시예 1에 비하여 평균 흡음률과 2.5kHz에서의 흡음률이 낮은 것을 확인할 수 있다.
반면에 표 2에 결과에 의하면, 실시예 1은 홈 깊이와 장변 및 단변 길이, 홈 간 거리 및 각도가 최적의 사양으로 조합되어 성형성과 형상 유지에 유리하다는 것을 알 수 있다.
도 8은 실시예 1 및 비교예1에 따른 흡음률 특성을 분석한 결과이다.
도 8에 의하면 실시예 1의 평균 흡음률이 11% 향상하였고, 특정 주파수인 2.5kHz에서 흡음률이 18% 향상한 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 폼 흡음재는 최적의 장변 및 단변 길이와 홈 깊이, 홈 간 거리 및 각도를 최적의 사양으로 조합함으로써 내구성과 흡음 성능을 극대화시킬 수 있다.
이상으로 본 발명의 실험예 및 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실험예 및 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
1: 폼 흡음재 10: 기재층 20: 패턴부 21: 홈 30: 금형
h: 홈 깊이 d: 홈 간 거리 a: 장변 길이 b: 단변 길이 θ: 홈 간 각도

Claims (20)

  1. 폼을 포함하는 기재층; 및
    상기 기재층의 일면 상에 상기 기재층의 두께 방향으로 오목하게 형성된 복수 개의 홈을 포함하는 패턴부;를 포함하고,
    상기 홈은 상기 기재층 상의 어느 한 점을 중심으로 방사형으로 배치되는 것인 폼 흡음재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기재층은 단위 블록 폼의 형태로 형성되는 폼 흡음재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기재층은 반경질의 폼을 포함하는 폼 흡음재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기재층은 폴리우레탄 폼, 멜라민 폼, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 폼, 폴리에틸렌(PE) 폼, 폴리프로필렌(PP) 폼으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 폼 흡음재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기재층 상에 일정 거리 이격되어 위치하는 복수 개의 패턴부를 포함하는 것인 폼 흡음재.
  6. 제5항에 있어서,
    어느 하나의 패턴부와 이에 인접한 다른 하나의 패턴부는 어느 하나의 홈을 공유하는 것인 폼 흡음재.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 홈은 직각 또는 직각에 가깝게 오목하게 형성된 것인 폼 흡음재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 홈은 깊이가 5mm 내지 15mm인 폼 흡음재.
  9. 제1항에 있어서,
    방사형으로 배치된 복수 개의 홈 중 마주보는 홈 간 거리가 3mm 내지 15mm인 폼 흡음재.
  10. 제1항에 있어서,
    방사형으로 배치된 복수 개의 홈 중 인접한 홈 간 각도가 60° 내지 120°인 폼 흡음재.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 홈은 상기 기재층의 일면 상에 직사각형 또는 타원형의 형상으로 오목하게 형성된 것인 폼 흡음재.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 홈은 장변 길이가 5mm 내지 25mm인 폼 흡음재.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 홈은 단변 길이가 0.5mm 내지 3mm인 폼 흡음재.
  14. 제1항 내지 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    수직 입사 흡음률 측정법에 있어서, 주파수 2.5kHz에서의 흡음률이 0.94% 이상인 것인 폼 흡음재.
  15. 폼을 포함하는 기재층을 준비하는 단계; 및
    상기 기재층의 일면 상에 상기 기재층의 두께 방향으로 오목하게 형성된 복수 개의 홈을 포함하는 패턴부를 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 홈은 상기 기재층 상의 어느 한 점을 중심으로 방사형으로 배치되는 것인 폼 흡음재의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 홈을 형성하는 단계는 상기 홈의 형상과 대응하는 형상을 갖는 금형을 상기 기재층의 일면 상에 가압하는 것인 폼 흡음재의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 홈을 형성하는 단계는 상기 금형을 120℃ 내지 200℃의 온도에서 가압하는 것인 폼 흡음재의 제조 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 기재층은 반경질의 폼을 포함하고,
    상기 기재층은 폴리우레탄 폼, 멜라민 폼, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 폼, 폴리에틸렌(PE) 폼, 폴리프로필렌(PP) 폼으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 폼 흡음재의 제조 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 홈은 직각 또는 직각에 가깝게 오목하게 형성된 것인 폼 흡음재의 제조 방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 홈은 상기 기재층의 일면 상에 직사각형 또는 타원형의 형상으로 오목하게 형성된 것이고,
    상기 홈은 장변 길이가 5mm 내지 25mm이며,
    상기 홈은 단변 길이가 0.5mm 내지 3mm이고,
    상기 홈은 깊이가 5mm 내지 15mm이며,
    방사형으로 배치된 복수 개의 홈 중 마주보는 홈 간 거리가 3mm 내지 15mm이고,
    방사형으로 배치된 복수 개의 홈 중 인접한 홈 간 각도가 60° 내지 120°인 폼 흡음재의 제조 방법.
KR1020210138050A 2021-10-18 2021-10-18 흡음 성능이 향상된 폼 흡음재 및 이의 제조방법 KR20230054943A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210138050A KR20230054943A (ko) 2021-10-18 2021-10-18 흡음 성능이 향상된 폼 흡음재 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210138050A KR20230054943A (ko) 2021-10-18 2021-10-18 흡음 성능이 향상된 폼 흡음재 및 이의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230054943A true KR20230054943A (ko) 2023-04-25

Family

ID=86101817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210138050A KR20230054943A (ko) 2021-10-18 2021-10-18 흡음 성능이 향상된 폼 흡음재 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230054943A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101574380B1 (ko) 2012-07-05 2015-12-03 (주)엘지하우시스 인테리어성 흡음시트 및 이를 포함하는 흡음형 방음패널

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101574380B1 (ko) 2012-07-05 2015-12-03 (주)엘지하우시스 인테리어성 흡음시트 및 이를 포함하는 흡음형 방음패널

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5056248B2 (ja) 吸音材を備えた吸音構造
CN102666163B (zh) 车辆门增强梁
US8827036B2 (en) Composite sound absorbing material for vehicle and method of manufacturing the same
WO2018091301A1 (en) Acoustic foam decoupler
KR20210028290A (ko) 자동차용 대시 인슐레이션 패드
KR101836665B1 (ko) 성형성과 흡음성능이 우수한 다층구조의 대쉬 아이솔레이션 패드
JPH0994813A (ja) ハニカム構造体成形用ダイス及びハニカム構造体
CN109693437B (zh) 用于吸声和隔声的复合板
KR20230054943A (ko) 흡음 성능이 향상된 폼 흡음재 및 이의 제조방법
JP2007045098A (ja) 自動車内装材用基材
US20100068981A1 (en) Foam Buffing Pad with Compressed Foam Face
KR101315274B1 (ko) 흡음성능이 개선된 자동차용 엔진룸 인슐레이터
JP2017192972A (ja) アルミニウム樹脂複合積層板の絞り成形用ブランク材及びこれを用いた三次元成形品の製造方法
US20160159295A1 (en) Hood insulator including a non-woven fabric and a fine resonance layer and a method of manufacturing the same
US9230533B2 (en) Sound absorbing body and manufacturing method thereof
WO2021215516A1 (ja) 吸音カバー
WO2021206085A1 (ja) 車両用遮熱防音材
US20190291661A1 (en) Method of manufacturing insulation for automobiles and insulation manufactured by the same
CN110436960A (zh) 一种减震垫用吸音材料的制备方法
CN206733702U (zh) 空腔吸音材料阻尼板
JP4110445B2 (ja) 凹凸フォームの製造方法
CN118163732A (zh) 一种基于机械超材料的吸隔声材料结构
CN219988447U (zh) 一种汽车隔音罩模具
JP2023065187A (ja) 吸音カバー
KR20040081520A (ko) 자동차용 플로우카페트 흡음재